خانه تکانی با پاک کننده های دوست دار محیط زیست

تولید مواد شوینده به کمک بیوتکنولوژی صنعتی

هر روز محصولات بیشتر و بیشتری بر پایه منابع تجدید پذیر برای پاک کننده های خانگی، که در حال حاضر حاوی مواد تمیز کننده فعال (سورفکتنت) هستند، از روغن ها و قندهای گیاهی طراحی و تولید می شوند. این پاک کننده های چربی و گرد و خاک، به ویژه زمانی موثر و دوست دار محیط زیست اند که با استفاده از فناوری زیستی، با کمک قارچ ها و باکتری ها تولید شوند.

تولید کننده در جستجوی  خود برای جایگزین کردن دترژنت های حاصل از نفت خام، با افزایش چشمگیری به سوی دترژنت های بر پایه منابع پایدار رو می آورند، اگرچه این سورفکتنت ها معمولاً به طور شیمیایی تولید شده اند. مشکل این است که موادی که از طریق چنین فرایندهای شیمیایی تولید می شوند تنها برای تعداد کمی از مصارف مناسب اند، چراکه تنوع ساختاری محدودی دارند، به بیان دیگر ساختار مولکولی آنها خیلی پیچیده نیست. اکنون محققان موسسه فرونهوفر  اشتوتکارت آلمان  (IGB)برای مهندسی دو سویه و زیست فناوری صنعتی روش متفاوتی را در پیش گرفته اند: آنها سورفکتنت ها را با استفاده از متودهای بیوتکنولوژیکال با کمک قارچ ها و باکتری ها ساختند. سوزان زیبک از محققین این مرکز می گوید که آنها بیوسورفکتنتی  بر پایه منابع پایدار نظیر قند و روغن گیاهی به طور میکروبی تولید کرده اند. آنها از لیپیدهای سلوبیوز (CL) و مانوزیل اریتریتول (MEL) استفاده کرده اند،  چراکه آزمایشات نشان داده است که این مواد برا کاربردهای صنعتی مناسب اند. این مواد به مقدار زیاد توسط نوع خاصی از قارچ های سیاه، نوعی که می تواند گیاه ذرت را تحت تاثیر قرار دهد، ساخته می شوند. به علاوه لیپیدهای سلوبیوز ویژگی آنتی باکتریال دارند.

آنچه که بیوسورفکتنت یا سورفکتنت های زیستی را از رقبای سنتزیشان متمایز می کند تنوع ساختاری فزاینده آنها است. به علاوه، بیوسورفکتنت ها زیست تجزیه پذیر اند، سمیت کمتری دارند و عملکرد خوبی در پاک کردن چربی دارند.

اما با همه وجود، تا کنون این بیوسورفکتنت ها تنها در  معدودی از محصولات خانگی و مواد آرایش و بهداشتی استفاده شده اند. دلیل آن این است که تولید آنها دشوار و پر هزینه و کم بازده است. یکی از موادی که با موفقیت وارد بازار شده است سوفوروز لیپید است که توسط مخمری به نام Candida bombicola ساخته می شود و تعدادی از تولید کننده ها به عنوان افزودنی در محصولات پاک کننده خانگی از آن استفاده می کنند. این بیوسورفکتنت توسط مخمر ی که از شهد زنبور bumble کشت داده می شود تولید می شود.

اگر بخواهیم سورفکتنت های طبیعی به طور انبوه در بازار  مصرف عرضه شود، نیاز به افزایش بازده تخمیر داریم. به این اساس دانشمندان در حال بهینه کردن فرایند تولید به منظور  پایین آوردن هزینه های تولید هستند. آنها میکروارگانیسم ها را در بیوراکتورهایی کشت می دهند، در این بیوراکتور ها میکروارگانیسم ها در محیط کشت های حاوی قند، روغن، ویتامین ها و نمک های معدنی که به طور ممتد هم زده می شوند، رشد می کنند. هدف رسیدن به غلظت بالا در کمترین زمان ممکن است، بنابر نیاز می بایست تاجایی که می شود میکروارگانیسم ها را وادار به رشد کرد. فاکتورهای متعددی بر میزان رشد اثر گذار است، از جمله، میزان اکسیژن، pH، شرایط سلول ها  و دما. ترکیب محیط کشت نیز اهمیت حیاتی دارد. به علاوه باید در نظر داشت که تنها مقدار قند و روغنی که باید به مخلوط محیط کشت افزوده شود محل سوال ندارد، بلکه سرعتی که آنها را اضافه می کنند هم مهم است.

مرحله بعد جداسازی بیوسورفکتنت ها از محیط تخمیر و مشخصه یابی آنها با کمک صنعت، تعیین اینکه کدام سورفکتنت برای استفاده در مایع ظرفشویی مناسب است، کدام برای محصولات پاک کننده  سطوح مناسب تر اند، و کدامیک برای استفاده در مواد آرایشی ایده آل اند، می باشد.  مواد در نهایت در یک مرحله آنزیمی می تواند تغییر داده شود یا بهبود یابد. برای مثال محققین موسسه IGB تلاش کرده اند حلالیت در آب را افزایش دهند.